空调净化篇1

【摘要】随着社会的不断发展进步，人民生活质量也在不断的提高，使得环保低碳理念越来越深入人心。人们多生活环境，空气质量的要求也越来越高。空气质量的保证、生活环境的舒适度要求，这都是未来人类追求的目标。本文对空气净化技术与空气调节技术相结合，并在生活中广泛应用的几种做了简要介绍和分析，指出应根据污染物的种类、特点及室内空气品质，选择适宜的空气净化技术及措施。

【关键词】净化技术空气质量空调系统

首先让我们先了解我们的空气，我们的空气是混合物，它的成分是很复杂的。空气的恒定成分是氮气、氧气以及稀有气体，这些恒定成分维持基本不变，这是自然界各种生态变化相互补偿的结果。空气的可变成分是二氧化碳和水蒸气。空气的不定成分完全因地区而异。例如，在工厂区附近的空气里就会因生产项目的不同，而分别含有氨气、酸蒸气等。另外，空气里还含有极微量的氢、臭氧、氮的氧化物、甲烷等气体。灰尘是空气里或多或少的悬浮杂质。总的来说，空气的成分一般是比较固定的。

一.空气污染的根源

空气污染的根源分为室内空气污染源和室外空气污染源两种。首先室内空气污染是与我们日常生活息息相关的，其污染源主要是装修使用的各种乳胶漆，家具漆面，海绵，塑料等工业产品，有可能不注意就会造成多方面的室内空气污染，再有就是家用电器静电吸附灰尘污染；室内空气流通不畅或者长期使用空调并不能及时进行清洁，这些都会产生残留有害细菌造成空气污染；家里有老人、病患、小孩、宠物同生活，会造成细菌多方面携带并传染。这些都是一些家庭所没注意到并一直在发展中，从而造成病毒性病变的空气污染。其次室外空气污染，其污染源主要表现在工业污染和公共场所污染。高热量的挥发都会附着灰尘并沉淀造成粉尘空气污染；工业空气中所残留的氨气酸蒸也就是我们说的“酸味”造成空气污染等等。所以我们的生活需要有质量的呼吸环境就需要净化空气，净化空气成为我们现在的重点。

二.空气净化的原理及方法

空气净化主要是靠物理作用而不是靠化学方法，除去空气中的生物粒子，以及其他各种颗粒。空气净化技术的目的是通过一整套清洁技术保持一定空间内空气达到规定的洁净度。

空气净化方法主要有以下几方面：

1）整体净化。整体净化可分为层流型净化和湍流型净化。层流净化是指空气由一侧全面地以匀速流向另一侧，以保证室内的尘粒或细菌不向四周扩散而平稳的被平推出室外，而达到好的除菌效果。

高效过滤除菌技术：保证空气的洁净主要靠高效或超高效过滤设备。设备向特定的环境内输送洁净的空气，洁净空气退出污染的空气以保持空气的洁净度。

过滤的原理：①网截阻留；②筛孔阻留；③静电吸引阻留；④惯性碰撞阻留和布朗运动阻留。

滤材的结构：滤材级别多数为高效级或超高效级滤材，所用滤材一般有：玻璃棉制滤材、高级纸浆制滤材、石棉纤维制滤材、过氯乙烯纤维制滤材等。高效滤材对空气中0.5μm的颗粒的阻留率能达到90%～99%，超高效滤材可阻留0.3μm的颗粒99.9%以上。可见过滤洁净技术是一种综合技术。

2）局部净化。局部净化的方法有：

1.洁净层流罩：洁净层流罩是医院使用局部空气净化的装置。一般可构成垂直层流方式，四周用透明围幕。整个罩内可保持较高洁净度的空气。这种洁净层流罩可用于免疫功能低下病人的治疗保护，所以也称无菌病床层流罩。

2.净化操作台：采用水平或垂直层流方式来净化小空间内的空气，可使操作台内的空气净化达到很高级别。

3.静电吸附除菌净化技术：静电吸附除菌是利用电除尘的工作原理，在小型化技术方面有所创新。①采用细线放电极与蜂巢状铝箱收集极形成级线装置；②采用镜象力荷电吸附作用。

目前有一种三级过滤净化装置，即预净化――高效净化――活性炭吸附，采用组合式正离子静电吸附除菌技术，并通过大风量的空气来净化，以保证室内空气净化次数，较好地解决了重点房间如医院的手术室、ICU病房、母婴病房、血液透析室等有人情况下的空气持续消毒的问题，可使医院室内空气的净化洁净度达到10万级――1万级。

4.负离子净化技术：负离子是一种带负电的化学基团，能发生可逆性变化，存在时间极短，本身并无杀灭微生物的能力，主要是靠带电离子与空气中的微粒特别是微生物颗粒结合，形成多个颗粒凝聚变大从而迅速沉降，使空气达到净化的目的。空气中负离子只有在具备某些化学性质时，如活性氧离子等，它们才具有侵害蛋白质的能力从而杀灭微生物，因此负离子对空气净化的能力比较有限，对空气中微生物粒子清除率只能达到70%～90%。

三.如何将空气净化应用在空调送风中

首先最常用的方法就是保持室内通风良好，每天要在阳光充足的时候开窗通风一小时左右。对于改善老人、小孩、病患的呼吸环境就要借助空气净化器。为了避免二次污染，可以设计一种和暖通空调相结合的空气净化仪器，将此应用在送暖通风中。除了空调本身的滤网外，可以在滤网上加一层纳米技术，使用多层过滤，这样在空调送风送热的过程中就会先进行空气吸入循环，致使重金属附着纳米网，灰尘附着空调网已达到净化空气的目的。还应设置外置过滤存储器，这样就能直视空气过滤后的留下的污染物，以达到能够进行及时清理的目的。另外还可以设计一套智能装置，当空气达到污染指标时，空调会进行人工提醒，要求更换过滤网。目前市场上的空调还没有提醒这一说，尤其是在大的公共场所空调智能提醒尤其重要。

四.空调整体节能有利于改善环境

随着人们生活水平的提高，对于空调系统的应用越来越广泛，对于不可再生能源的消耗也在逐步增加，这种情况将会导致生态环境的破坏愈演愈烈。那么这就要求我们在生活中要节能减排尽量减少能源的消耗。

降低空调房间负荷，是空调系统节能减排的基础，要想降低符合就需要分析空调房间的运行情况，确定影响房间负荷的各种因素。根据影响房间负荷的因素特征，来确定室内环境的空气质量。根据不同的空气质量选择结合不同的空气净化装置，这就是合理优化的设计理念，合理的设计不但能更好的改善空调的送风质量，还能够更小的减少能源消耗降低空气污染。

五.结束语

随着经济社会的不断发展，人们越来越重视生活的质量，环保低碳理念越来越深入人心。同时更加关注节能减排的重要性。我们空气净化与暖通空调设计企业与人员身上的担子也随之加重，面对人们更高的生活质量的要求，我们的系统设计人员要不断的增强理论知识与专业技能，只有不断的学习，才能使得我国在暖通节能与空气净化系统设计领域中处于领先的地位。

【参考文献】

空调净化篇2

关键词空调系统；变频器；循环水；节能

中图分类号TU83文献标识码A文章编号1674-6708（2012）65-0044-02

净化空调系统主要功能就是恒温恒湿，在制药企业中用于保证药品生产环境，同时正确的使用对节约资源有很大作用。在空调运行过程中，风机运行时的电能以及循环水系统中的冷冻水，是空调系统中主要的耗能。

1从电气控制系统谈节能

净化空调系统的特点是大风量，造成了它的高能耗，而合理的设计和管理能够在保证良好室内环境的前提下，还能大幅地降低运行成本。之前调节风量和风压，是通过通风管道上的风门调节，但是对风量是种很大的浪费，从节能的角度来说是很不经济的，而目前使用较多的就是变频控制系统节能。风机为变负载设备，风机的转速直接影响负载的大小，降低风机的风量和风压后，就能达到节能的目的。这类负载增加调速系统后，可以节约20%~30%的电能，节能效果还是非常可观的，而且一般的调速性能就能满足风机对调速范围和动态性能的要求。

1.1变频器的选择

通常来说，生产设备的节能是通过减小输入功率或着缩短运行时间来实现。由风机的转矩、功率特性可知，当所需风量减小时，可降低其转速，相应的输入功率也随之减小，因次可大幅度节约电能；同时，在满足生产需要的前提下，间歇运转可以缩短运行时间，也可以节约电能。风机是一种减转矩负载，负载转矩与转速的平方成正比的减小，随着转速的降低，转矩也就降低了；次外，风机这类负载不用经常启停，基本上不会瞬时过载。可以选用普通功能变频器，在技术上可以完全满足实际需要。

选用变频器时，应先注意变频器的数据，变频器容量、电源电压、电流、输出频率等。这些都是选择变频器的重要依据。

1.2PLC+变频器控制系统

电气控制系统是整个系统中的关键部分，系统采用闭环控制方式控制风机的转速。在送风岗位的出风口处装配风速和风压传感器，就可以根据传感器输出信号来反映出系统的运行情况。当风速和风压不符合要求时，PLC根据反馈回的数字信号来控制变频器对风机进行变频调速，增大或减小风机的转速，来满足生产工艺的通风要求，并由此达到了节能的目的。

1.3人机交流系统

为了方便空调系统的控制及监控，在控制室配制触摸屏连接到PLC上，组建成了人机交流系统，通过人机界面可以对整个通风系统的运行状态和工艺参数进行人工调整控制，还可以实时监测变频器的输出频率、风量风速等数据的变化。在生产过程中有特殊要求时能够做到及时调整或者切换到人工控制模式。

1.4夜间低频运行

制药企业的净化空调系统要求24小时不间断运行，保证洁净区对一般区保持风压的正压。所以在夜间无人期间也不能停止运行，但是维持正常生产时的风速和风压又会造成能源上的浪费。这就要求在不生产的时间段调低频率，同时也要满足风压的要求。

通过变频器的多频段运行功能可实现夜间低频运行，通过时间继电器设定夜间的空闲时间段，控制其夜间自动切换到低频段运行。在有特殊要求时也可手动转换频率，或者关闭时间循环控制，切换到人工控制。

1.5改造效果

通过对空调风机控制系统的改进，既达到了工艺的通风要求，又节约了不必要的能源浪费，同时方便了操作人员的操作和监管，降低了劳动强度，大大节约了生产成本。现正常生产过程中，一台30kW的风机，除去空载损耗后全速功率为27kW，平均风量大约为全速的80%。通过变频调速后只需16.8kW，节约了10.2kW的功率，每年能节约电费7万余元。

2从冷却水系统谈节能

空调系统中的通常设有两级表冷器，表冷器中需要循环冷冻水来除湿和降温。常用的冷水机组主机采用双螺杆压缩机，可提供5℃~15℃的冷冻水。循环水在运行一定周期后水质会发生变化，为了保护制冷机、表冷器和循环水管道，需要对管道中的水进行定期更换。当水的浊度＞15mg/l，钙离子＞220PPm，镁离子＞60PPm或氯离子＞150PPm时，就不能再继续使用了。

2.1循环水补水系统现状

之前的补水一直使用的是饮用水，造成公司饮用水用量大；而生产中大部分的洗涤废水直接排入排污管道，没有实现水资源的充分利用。

冷水机组正常运行时循环水补水周期约为一周，周期很短，每年补充饮用水总量约1500多吨。公司洗消岗位每天要使用纯化水、注射用水，每月产生洗涤废水总量约为六百余吨，完全满足循环水补水的用水量，且水质完全满足循环水系统的补水要求，离子含量甚至远低于之前采用的饮用水。

2.2排水及循环水补水系统管路改造

在循环水系统运行期间经过工艺验证，改用离子含量低的洗涤废水代替饮用水作为循环水的补水水源。再通过管路改造，将洗涤废水排水管与回收池进水口相连，以实现洗涤废水的回收。将回收池出水口与循环水补水通过管路实现连接，以实现回收池中沉淀过后的回收水进入冷冻循环水系统。

2.3补水操作改进

原循环水补水采用的是边补边排的方式，造成新补入循环水系统的补水随循环水的排放直接排走，增加了补水用量。而把先排后补的补水方式应用于补水操作，结合原有的补排方式则实现了补水的节约，大大减少了水资源的浪费。

2.4改造效果

改造前循环水补水周期为一周，经过改造后，平均补水周期为两周。循环水补水水源全部为回收水，每年可节约饮用水近千吨，每年创造经济效益五千余元。

总结，通过对风机变频调速以及对冷冻循环水补水系统的改进，节约了电能及饮用水使用量，并提出了回收洗涤废水作为冷冻循环水补水水源的新思路，达到了节能减排的目的。

参考文献

[1]韩安荣.整理变频器及其应用[M].北京：机械工业出版社，2003.

[2]彭鸿才.电机原理与拖动[M].北京：机械工业出版社，2005.

[3]陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].北京：机械工业出版社，2009.

空调净化篇3

【关键词】洁净手术室洁净辅房净化空调设计

【Abstract】Thisarticlediscussestheoperatingroomandcleanroomcleaningauxiliaryair-conditioningdesignideas,andintroducedtheoperatingroomandcleanroomcleaningair-conditioningsystemauxiliarydivision,Air-conditioningloadandairvolumecalculation,theroomairdistributiondesign,Hasconcludedthatthehospitalcleanair-conditionedroomdesignednotonlytobeabletomeetthefunctionalrequirements,butalsomeettheenergyrequirements.

引言

随着医院建筑现代化程度的提高,医院手术室正在向洁净手术部方向发展。由国家建设部颁发的《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2002明确规定了我国洁净手术部用房的洁净度、温湿度、送风量和新风量等主要技术指标,这对我们进行医院手术部净化空调系统的设计提出了严格的要求。因此,针对医院手术部空调净化系统能耗特别高的特点,设计既满足医院洁净手术部建筑技术规范要求又节约能源的净化空调系统具有非常重要的意义。同时随着国内医疗制度改革不断发展和人民生活水平的提高,医院医疗条件不断得到改善,各医学科系手术技术愈加高难、复杂,对手术室洁净条件、功能要求也越来越高,国家有关部门也相应出台了新的医院手术部设计标准,其目的在于以合理的布局和设施保证手术后患者的感染率,缩短患者恢复时间、降低医疗费用。笔者通过八钢医院急救中心净化空调的设计做出一些讨论和分析。

一.工程概况

医院病房综合楼建筑面积8935.25m2,建筑高度29m,地上7层,地下一层,一至四层为病房,五层为洁净产房及其洁净辅房,六层为医院洁净手术部及其辅房,七层为空调设备层及水箱间。该医院洁净手术部及其洁净辅房都是在遵循新标准的基础上设计的,空调系统的设计也是以高标准、高要求为设计原则,遵循国家现行的节能设计规范和标准,同时要求尽量节省工程造价。

二.产房、手术室及其辅房平面布置

产房位于急救中心的五层,主要服务于产妇生产。产房区域主要由洁净走廊、1间Ⅳ级分娩室、1间Ⅳ级隔离产房、待产室、无菌物品室、洗婴室、污物走廊及相关的辅助用房、医护办公、病房组成;为了避免病菌交叉感染,Ⅳ级隔离产房设置独立缓冲走廊,起到与相邻区域缓冲作用。手术部位于急救中心的六层,主要服务于各内、外科手术。手术部主要由1间Ⅰ级手术室、2间Ⅱ级手术室、1间Ⅲ级正负压转换手术室、换车间、洁净走廊、污物走廊及相关的辅助用房组成。为了避免病菌交叉感染,其中最高级别的Ⅰ级手术室设置于手术部的最深处;Ⅲ级正负压转换手术室的入口设置一间缓冲室,起到与相邻区域缓冲的作用。

通过和建筑专业、甲方的沟通和协商,优化了手术室和辅房的建筑平面布置,使手术部流程更加合理,而且便于在医院手术部的净化空调设计阶段划分不同功能用房的洁净等级,并将一部分不必划入洁净区域的功能用房设计为舒适性空调,从而根据净化空调和舒适性空调的设计标准的差异,通过降低这些功能用房的送风量、新风量、热湿量等,达到减少能耗的效果。

三.净化空调设计

1、设计参数:a)室外设计参数(新疆乌鲁木齐地区):冬季设计参数:干球温度:-27℃,相对湿度:80%;夏季设计参数:干球温度:34.1℃,湿球温度:18.5℃。b)室内设计参数:Ⅰ级手术室:22-25℃,相对湿度40-60%,手术区手术台工作面高度截面平均风速:0.25-0.3m/s;Ⅱ级手术室:22-25℃,相对湿度40-60%,换气次数30-36次/h;Ⅲ级手术室:22-25℃,相对湿度35-60%,换气次数18-22次/h;Ⅳ级手术室:22-25℃,相对湿度35-60%,换气次数12-15次/h;洁净走廊及相应辅助用房:21-27℃,相对湿度≤65%,换气次数10-13次/h。

2、空调系统划分。在此医院手术部及产房净化空调系统设计方案中,结合当地全年的气候特点,考虑到手术部及产房存在通过护结构的传热,夏季需要供冷、冬季需要供热,因此根据不同功能用房的冷热负荷的特点,需要对医院手术部及产房的净化空调系统进行划分。并且,根据当地夏季平均最高相对湿度只有20.8%的特点,夏季空调系统不存在降温除湿的可能,因此手术部及产房的净化空调系统采用一次回风方式的空气净化系统即可;手术室及洁净辅房采用一台新风机组集中供应新风保持手术室值班状态下的正压;非净化区域设计为舒适性空调系统。洁净手术室送风采用层流高效送风天花,净化区域内的送风采用高效送风口,非净化区域内的送风口采用散流器。手术室及分娩室气流组织为上送下回风,其余区域气流组织为上送上回风。

根据《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2002的有关规定:1)洁净手术室应与其辅房分开设置净化空调系统;2)Ⅰ、Ⅱ级洁净手术室应每间采用独立净化空调系统,Ⅲ、Ⅳ级洁净手术室可2-3间合用一个系统;3)各手术室应设置独立排风系统。因此该医院手术部及产房的净化空调系统划分情况如下:a)Ⅰ、II级洁净手术室采用一机对一室形式;b)Ⅲ级正负压转换洁净手术室采用一机对一室形式;c)六层洁净走廊、清洁走廊及相应辅房共用一个系统;d)五层Ⅳ级无菌产房、待产室、无菌物品等共用一个系统;e)五层Ⅳ级隔离产房、缓冲、隔离待产室等共用一个系统;五层隔离产房、缓冲室及隔离待产根据卫生标准采用全新风系统;其余手术室、无菌产房及洁净辅房共用一台新风机组集中供应新风;各手术室独立设置排风系统。

四.空调负荷的计算

空调负荷包括5部分:①围护结构冷热负荷;②人员冷负荷及湿负荷;③设备和照明冷负荷;④空气渗透冷热负荷;⑤新风冷热负荷。围护结构耗热量的计算同一般建筑物,其各个计算参数必须满足节能标准,比如围护结构传热系数、窗户类型及大小等,这些需要同建筑专业共同协商确定。八钢急救中心手术部的通道布置采用双通道方式,中间通道设为洁净走廊,外廊设为污物走廊,这种方式便于做到洁污分区、疏散方便,同时外廊可以作为手术室同室外的缓冲区,这样手术室的维护结构耗热量将减少40%以上,是一种比较节能的做法。Ⅰ级洁净手术室的人员数量每间为10人,Ⅱ、Ⅲ级洁净手术室按每间8人,Ⅳ级洁净手术室按每间6人,计算人体散热量和散湿量时还要注意群集系数的选取。手术室及辅房的用电设备主要有手术无影灯、电刀、麻醉机、监护仪心电图机、脑电图机等,这些用电设备功率可查有关医院设备手册。

五、气流组织和送风温差

良好的气流组织也是保证手术室洁净效果的重要措施之一,室内气流组织的理想状况应具备以下几个特征:①明显的置换流流型;②室内关键区域处于有效的气流控制之中;③满足人员的热舒适要求;④送风量在可能的情况下尽量减小;⑤对室内设备、人员的影响小;⑥有效的排出有害气体。在设计中I级手术室集中送风口送风速度控制在0.45-0.5m/s,保证手术工作区内风速0.25-0.3m/s,保持单向流流态;II、III级手术室集中送风口送风速度控制在0.15m/s以上;IV级手术室可采用乱流流态。手术室回风采用侧墙下部回风,回风口下边离地面0.15m,上边离地0.45m,回风口百叶片选用竖向可调叶片。手术室排风口设置在顶板上靠近病人头部侧。送风温差应结合室内空气循环次数和热湿负荷确定,送风温差越大,送风射流导引周围空气越多,到达工作面的气流二次污染度越大,从而影响净化效果。本设计送风温差控制在0.5-2℃。

六.空气品质保障系统

空气品质保障系统在本设计中主要体现在三个方面:一是在手术室各进出风管道上设置电动密闭阀,某个手术室空调系统停止运行时,相应的电动密闭阀也及时关闭,防止手术室受到污染;二是在每个循环净化空调机组内部配置了紫外线杀菌灯,防止各种细菌滋生;三是设置合理的空气过滤系统。空气过滤是最有效、安全、经济、和方便的除菌手段,合理的配置过滤系统,不仅可以提高综合过滤效率,而且可以大大延长过滤器的使用寿命,从而降低运行成本。本设计对循环系统设置了四级过滤,即回风口的粗效、中效过滤,空调机组内的中效过滤以及集中送风口处的高效过滤(高效过滤器满布率不小于0.75);对新风机组设置了粗效、中效和亚高效三级过滤;另外值得注意的是,在排风系统也应设置过滤系统防止空气污染。

七.系统运行和控制要点

①手术部正常工作期间空调机组和新风系统两套系统同时运行;当手术部中只有部分手术室工作时,只需要运行部分手术室的独立空调机组和新风系统,既保证部分手术室正常工作,又保证整个手术部正常压力分布和定向流动。I,II级手术室与相邻低级别洁净室最小静压差控制在8Pa,其它洁净室与相邻低级别洁净室最小静压差控制在5Pa,负压洁净室与相邻洁净室最小静压差控制在-8Pa。②由于保证室内非工作时间正压所需要的新风量和手术部正常工作期间所需要的新风量不相等,前者小于后者,因此采用带独立新风系统的洁净手术部空调系统时,应采用双位控制的定风量装置。当手术室工作时,手术室内的开启信号要求空调机组和排风机组启动,同时又要求双位定风量调节阀处于高档大风量运行状态;当某手术室不使用时,新风支管上的双控制的定风量装置自动调到低位档,新风按维持正压的风量进入,排风机组关闭,维持正压的新风通过渗透,排到室外维持室内所需要的正压。由于只有一个系统送入,因此可以保证洁净手术部内有序的梯度压力分布基本不变,有效地实施保障体系。③各室的循环送风、回风、排风管路上都需要安装密闭阀,在非工作期间各室内空调机组和排风机关闭时,密闭阀关闭,只有独立新风系统送风,以防止正压送风倒入回风或排风系统,难以保证原有的正压梯度。④各手术室安装带独立排风管的排风机组,排风机与手术室自动门联锁,并设有变频器和延时装置。瞬间开门,排风机立即停机;关门后经过延时,建立正压后,再开排风机,这样既保证开门时的正压保持,也避免了因门开、闭而使排风机频繁启停;正常运行时排风机的风量可由变频器控制,维持室内压力在正常水平。⑤独立新风机组的控制,采用定静压方式来控制风机变频,调节风量,以达到节能的目的。新风机组与空调机组联锁,只有先启动新风机组才能启动各手术室空调机组。只要有一间手术室在工作,新风系统就继续运行。只有在整个手术部关闭,新风机组才停机。⑥新风机组及循环空调机组分别采用一套DDC现场控制器对温度、湿度、一次回风量、水阀开度等进行控制,并对过滤器前后压差等参数进行监控、报警。手术室内设总控制器,并与空调机组、排风机组新风机组等设备连锁,可对室内空气控制参数进行现场设定。

结论

综上所述,根据医院手术部及产房不同区域的冷热负荷的特点,按各区域洁净程度分区方式划分成多个净化空调系统。这种分区方式不仅便于管理,而且按需所取,从而达到节能的效果。在进行医院洁净手术部的净化空调系统设计时,在满足医院洁净手术部保障体系要求的前提下通过采取一些有效的节能方法,优化净化空调系统,不仅可以提高医院手术部净化空调系统的运行管理水平,而且可以达到提高能源的综合利用率、降低设备成本和运行费用、节约能耗的效果。

参考文献:

[1]涂光备主编医院建筑空调净化与设备北京:中国建筑工业出版社2005

空调净化篇4

关键词：制药厂；净化空调系统；系统设计；洁净室压差

中图分类号：TQ460.8文献标识码：A文章编号：

前言：药品是一种特殊的商品，它的质量直接关系到人的健康和安危，随着社会发展和人类生活水品的提高，人们对药品生产质量的要求也越来越严格。在现代化的药品生产中，为了保证药品的质量，在从配料、加工到包装等各个生产环节都必须对进入生产空间的空气的洁净度、气流的正确流动方向、空间的空气压力、空气温度、空气湿度进行严格控制，以达到生产药品相关规定的要求。对这种要求,靠维护人员的手工操作或者传统的继电器控制是根本无法实现的，这一问题使得净化空调自动控制系统成为药品生产企业的必然选择。

一、净化空调与常规空调系统的区别

常规的空调系统，主要是对空气的温度、湿度、风速进行调节和控制。随着科学技术的发展和社会进步以及工业生产的迫切需要，要求越来越多的空调系统要求能够控制室内空气的洁净度，即对空气中含尘粒数、细菌浓度及微生物的含量有严格的控制要求，尤其是在医院、制药工业及电子工业中运用广泛。

洁净空调是空调工程中的一种，洁净空调系统不仅要求对房间或空间的温、湿度及风速参数进行控制，同时还对空气中含尘粒数、细菌浓度、微生物含量等有较高要求，为此相应的技术称为洁净空调技术。而对空气温度、湿度、洁净度、压力及噪声等参数根据需要进行控制的密闭性较好的空间称为洁净室。

二、净化空调系统的工作原理

净化空调系统主要由水系统处理部分和空气处理系统部分。

净化空调水系统的工作原理是制冷剂在制冷机组的蒸发器中汽化吸收冷冻水的热量，是冷冻水的温度降低，当制冷剂流经冷凝器时被来自冷却塔的冷却水冷却，制冷机组产生的热量不断被冷却水带走，冷却水流经冷却塔时将热量散发到外界空气中。

净化空调空气处理系统的工作原理是根据室内空气参数按一定比例混合新、回风，并将混风送入到空气处理单元和末端装置等换热设备中，同时冷冻水不断的输入冷量到空气处理单元对混风进行处理，混风和冷冻水在设备中进行热交换，将混风处理到所需的送风状态后送入室内，使室内的温度、湿度、气流速度、空气品质等满足生产车间环境的要求。净化空调系统对空气的冷热处理是在空气处理单元和末端装置等换热设备中进行的，其中空气处理单元是主要处理设备。空气处理单元是指集中在空调机房的集中式空气处理，包括送、回风机、过滤器、冷却器或加热器、加湿器等。它可以对控制区域内的温度、湿度、新风量进行控制，它是整个空调系统的重要组成部分和核心。

三、净化空调内空气处理流程

对送入洁净室的空气进行洁净度、温度和湿度处理的系统称为净化空调系统。在空气过滤方面，必须设三级甚至四级过滤，末端必须有亚高效以上过滤器。在气流组织方面，限制和减少尘粒的扩散，减少二次气流和涡流。在压力控制方面，要求室内正压或负压，最小压差在5Pa以上洁净区与室外的静压差不小于10Pa[11]。风量能耗方面，系统换气次数为15次/h以上。系统比一般空调耗能高10～20倍[12]。净化空调系统比一般空调造价高。净化空调系统除空气过滤器外还包括冷却器、加热器、加湿器等设备，其空气处理流程如图3-1所示。

图3-1净化空调内空气处理流程图

四、净化空调系统设计

目前一些药厂在进行GMP改造过程中，在空调净化系统设计方面片面追求高洁净度的问题，国内有关专家纷纷表示惋惜。相对于微电子行业来说，药厂的生产环境对洁净度的要求要低很多。

药厂的洁净技术应用一定要根据生产的药品类型、生产规模和中、长期发展规划来进行。追求高洁净度并不能解决实际应用问题，而且可能给企业带来沉重的运行维护、管理负担。合理的洁净级别设计是各制药企业一定要重视的问题。如无菌分装的药品，特别是冻干产品吸湿性较强，生产过程应特别注意无菌室的相对湿度（RH）、胶囊和瓶子内的水分、工具的干燥和产品包装的严密性。目前，对于冻干车间的收粉、粉碎等关键工序的温、湿度没有统一标准，有些使用单位提出偏高的技术指标，如温度不高于22℃，RH不高于30％，造成空调制冷系统不必要的投资和运行费用的浪费。他解释说，如果以温度23℃，RH45％作为室内设计参数，则较温度22℃，RH30％的设计值，室内空气焓值高8.5KJ／Kg，可以节省很多能量。根据一些正常生产的冻干车间的经验看，相对湿度控制在40％～50％，温度控制在22℃～24℃，其产品质量均可以得到保证。

在实际生产过程中，有些药厂往往在冻干车间的冻干机开口处上方集中布置高效过滤器风口，为保证较高洁净度，断面风速也较高，如0.4米／秒。但在实际运行中发现，开机收粉时，容易造成药粉飞扬，既损耗了药粉，又造成带滤层和回风口阻塞。这些都是应注意的问题。

重视排风系统设计与一般空调系统相比，排风系统设计合理在净化空调系统中更为重要。涂教授指出，排风量大就意味着净化空调系统补入的新风量多，而处理新风需要消耗大量能量，同时也会加重过滤器负荷，缩短其使用寿命，系统的初投资和运行费用都相应上扬。另外，洁净室要求气密性好而通道较迂回，较一般车间疏散障碍多，因此对排毒、防爆、防火等的排风安全性的要求更苛刻。

五、洁净室的压差控制

控制洁净室的压差，是为了控制洁净室之间气流渗透的方向，避免较洁净的洁净室被相邻洁净室的气流污染，是洁净室内洁净度控制的重要手段。

洁净室压差在洁净室空调系统运行过程中，随着送、回风量的变化也是在不断变化的。维持洁净室内压差稳定的几种方法：（1）是在室内回风口设计成可调风量的风口，室内压差变化了，直接在室内微调回风口风量，把压差校正过来。（2）是在排风支管调节阀处装压差微调装置。根据室内压差变化，自动调节排风阀开度，控制室内排风量，恢复室内压差值。（3）是在洁净室送风管、排风管上装自动定风量阀，维持室内送排风量恒定，压差恒定。若室内有变风量排风设备及回风，可以在回风管装自动变风量压差控制阀，使送风量和回、排风量之间维持恒定的差植，维持室内压差恒定。

六、结语

药品是人们日常生活的必需品，所以我们要严格控制其生产。作用药品环境净化的净化空调系统不同于一般的空调系统，其运行效果(空气净化质量指标)对产品质量有直接影响。所以，为了确保药品制造企业能够正常合理的运行，一定要充分了解净化空调系统，并在其基础上进行改进与完善，这样才能使药品达到合格的质量要求。

参考文献：

[1]李晓燕，马军.药品生产及包装洁净车间空调净化系统设计[J].包装工程，2004，(03)

[2]李茂仁，金驰.洁净空调系统的应用及设计[J].南昌高专学报，2004，(04)

空调净化篇5

关键词：建筑室内；净化空调；设计方法

中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：

空调系统对室内空气都有一定的净化要求，对于一般以温、湿度要求为主的空调系统，只要在送、排风系统设置初效过滤器，将大颗粒灰尘过滤掉即可；对于有一定的洁净要求，但无确切的洁净度指标，或提出的洁净度指标低于最低级别洁净室洁净度要求的空调系统，可设两道过滤器，即初效过滤和中效过滤；对于有明确的洁净指标要求，洁净度、温度、湿度、静压值达到洁净室级别的空调系统，则必须设置专门的空调系统，这种系统称为净化空调系统。净化空调又称洁净空调。

一、洁净室的正压要求与措施

1、压差要求

洁净室与室外或相邻房间必须维持一定的压差，以防止相邻房间之间或室内外相互污染。不同等级的洁净室以及洁净区与非洁净区之间的静压差不应小于5Pa；洁净区与室外的静压差不应小于10Pa。

2、正压措施

①送风量应大于回风量、排风量和渗出风量之和，维持正压所需的风量差，应根据围护结构密封情况来确定。

②应在送回风干管、回风支管及新风管上装设风量调节阀，以保证室内的正压。也可以在回风口装阻尼层，增加回风阻力。

③宜在回风阀和排风阀前装差压式电动风量调节器，或下风侧墙上安装余压阀。

④送风机、回风机、排风机和风阀应连锁运行。⑤高沽净度房间宜设置值班风机以保持正压，防止空气倒灌。

3、洁净室内计算参数

①洁净室内的计算温、湿度应满足工艺使用要求。②如没有具体要求，洁净室温度冬季宜取20℃，夏季宜取26℃，相对湿度50％～70％；

4、净化空调系统形式

包括全室净化和局部净化空调系统，全室净化即是采用集中式净化空调系统，整个房间具有相同的洁净度。集中式系统投资较大、运行管理较复杂。采用局部净化空调系统，也称分散式系统。局部具有一定洁净度级别的环境，其他区域为一般空调环境。洁净隧道两侧为层流区，中间为乱流区，组成隧道形洁净环境，有条件时宜优先采用这一方式。

二、气流组织形式及要求

1、单向流洁净室

单向流洁净室的气流流线是平行的，并且流场横断面上各质点的流速一致。单向流洁净室的洁净度较高，用于2级洁净室。

(1)垂直单向流洁净室

垂直单向流洁净室的气流由上向下平行送风。图1中(a)和(b)是典型的垂直

单向流洁净室气流分布。一般是在顶棚满布高效空气过滤器或设阻尼层送风，或顶棚全孔板送风，采用格栅地面回风或两侧墙下部均匀回风。层流区断面风速不小于0．25m／s，送风孔口风速为3～5m／s，回风口风速不大于2m／s。洁净气流应尽可能把工作部位围罩起来，使污染物在扩散之前便流向回风口。工作设备布置时要留有一定的间隔，为送、回风口的布置和气流的通畅创造条件；气流组织设计时要考虑高大设备对气流组织的影响。

(2)水平单向流型

水平单向流洁净室的气流由一侧向另一侧平行送风(见图1(c))。侧墙面满布或局部布置高效空气过滤器水平送风，对面墙面满布或局部布置回风口。层流区断面风速不小于0．35m／s。送风孔口风速3～5m／s，回风口风速不大于1．5m／s。

图1单向流洁净室气流分布

(a)、(b)垂直单向送风；(c)水平单向送风

1：送风静压箱；2：高效过滤器；3：格栅地板；4：回风静压箱；5：回风口；6：回风过滤器

2、非单向流型

非单向流洁净室的气流不按单一方向流动，流场横断面上的流速也不一致，局部可能存在涡流区。非单向流洁净室的洁净度通常为3～5级。设计时应按洁净度的不同采取不同的气流组织形式。

(1)3级洁净室采用孔板顶棚送风或顶棚间隔布置高效空气过滤器，或顶棚条形布置高效空气过滤器格栅送风。两侧墙下部均匀回风，也可采用走廊回风。当洁净室面积较大时，宜采取地面均匀回风。洁净室换气次数不小于50次／小时。送风口风速：孔板送风3～5m／s；高效过滤器送风不大于0．7m／s。回风口风速：室内回风口不大于2m／s，走廊回风口不大于4m／s。图2(a)是顶棚间隔布置高效空气过滤器送风的气流组织。

图2：非单向流洁净室气流分布

(a)顶棚高效过滤送风；(b)顶棚流线型散流送风；(c)侧送侧回

1：高效空气过滤器；2：扩散风口；3：散流器；4：回风口

(2)4级洁净室采用局部孔板顶棚送风、带扩散板高效空气过滤器顶棚送风、流线型散流器顶送、上侧墙送风。单侧墙下部布置回风口，也可采用走廊回风，在走廊内均匀布置回风口或在走廊端部集中设置回风口。换气次数不小于25次／h，送风口风速：孔口送风3～5m／s，高效过滤器送风不大于0．7m／s，侧送贴附射流2～5m／s，侧送非贴附射流同侧下回1．5～2．5m／s，侧送非贴附射流对面墙下侧回1．o～1．5m／s。回风口风速：室内回风不大于2m／s，走廊回风不大于4m／s。图2(b)是流线型散流器顶送的气流组织。

3)5级洁净室采用带扩散板高效空气过滤器顶棚送风或上侧墙送风。换气次数不小于15次／小时。回风方式和送回风口风速要求与4级洁净室相同。图2(c)是侧送侧回的气流组织。

三、洁净室风量的计算

1、送风量

单向流洁净室的送风量一般可按工艺要求的室内断面风速计算。2级水平单向流洁净室断面风速不小于0．35m／s；2级垂直单向流洁净室断面风速不小于0．25m／s。而非单向流洁净室送风量可按换气次数计算，各级别的换气次数n(1h)为：3级洁净室n≥50；4级洁净室n≥25；5级洁净室n≥15。

2、排风量

洁净室排风一般为局部排风，需要局部排风时应设有通风柜，通风柜的排风量按下式计算：

L—3600vA

式中L——排风量，m3／h；

A——通风柜操作口的有效面积，㎡；

v——通风柜操作口的风速，m／s，按排除有害物性质确定：无毒有害气体可取0．3～o．5m／s；有毒有害气体可取0．7～1．0m／s；剧毒有害气体可取1．2～1．5m／s。

事故排风量生产、使用有毒有害或有爆炸危险的洁净室应设置事故排风设施，正常排风系统可以兼作事故排风，但是要满足事故排风量和控制要求。洁净室事故排风量应通过计算确定，换气次数一般应满足15～20次／小时。

3、新风量

洁净室的新风量应取下列两项中的最大值：室内每人的新风量不少于40m³／(h•p)；新风量不小于排风量并能保证室内的正压值。

四、结束语

综上所述，在建筑室内进行净化空调设计，要根据一定的设计原则、压差要求、气流形式及送风量进行综合的考虑，才能有效控制室内对气流、排风量，满足室内净化空气的要求。

参考文献：

[1]李华,尉颖．医药工业净化空调自动控制系统设计及注意问题[J]．医药工程设计，2005年01期．

[2]孙可，刘杰，王晨．基于PLC的洁净手术室净化空调新风机组自动控制的设计与实现[J]．沈阳师范大学学报(自然科学版)，2011年02期．